JP5267309B2 - キャッピング装置 - Google Patents

Description

本発明は、キャッピングヘッドが保持したキャップを容器に装着するキャッピング装置に係り、特に、シュートから送られたキャップを受け取ってキャッピングヘッドに供給するキャップ供給装置の構成に特徴を有するキャッピング装置に関するものである。

回転ホイールで容器を保持して間欠的に回転搬送し、停止時に、キャップを保持したキャッピングヘッドを下降させてキャッピングを行うキャッピング装置が従来から広く知られている。このようなキャッピング装置のキャッピングヘッドにキャップを供給する構成として、主に二つのタイプが用いられている。第１のタイプはキャッピングヘッドを移動させるタイプであり、キャッピングヘッドが、下方でキャップを供給するキャップ供給手段からキャップを受け取った後、容器の上方まで移動してキャップ供給手段との干渉をさけるようにして、容器にキャップを装着するようにしている。このタイプのキャッピング装置では、キャッピングヘッドがキャップを受け取った位置では容器へのキャッピングを行うことができないので、キャッピングヘッドを移動させるための移動機構が必要であり、装置が大型化し、コスト高であるという問題がある。

第２のタイプは、キャッピングを行う位置の上方にキャッピングヘッドが配置されており、キャップ供給手段がキャップシュートから送り出されたキャップを受け取って、キャッピングヘッドの下方へ移動し、キャッピングヘッドに受け渡した後、キャッピングヘッドの下方から移動して、キャッピングを行う際にキャッピングヘッドに干渉しないようにするものである（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたキャップ供給装置は、キャップを順次送り出すキャップシュートと、キャップを保持して下方の容器に向かって下降してキャッピングを行うキャッピングヘッドとの間に設けられている。このキャップ供給装置は、中央の軸を中心に所定角度往復回動する移動部材の外周部にキャップを収容するポケットが形成されており、キャップシュートの取り出し位置で取り出したキャップをキャッピングヘッドの下方の受け渡し位置まで移動させ、キャッピングヘッドにキャップを受け渡した後、再び、キャップシュートのキャップ取り出し位置に移動するようになっている。

特許第３８９６８１６号公報

前記特許文献１に記載された発明のように、容器を間欠的に搬送しつつ停止中にキャッピングを行うキャッピング装置において、キャップ供給装置を移動させる構成にした場合には、構造が簡単で低コストであるが、キャップを１個ずつ供給する構成であり、複数のキャップを同時に供給して、複数のキャッピングヘッドで同時にキャッピングを行う構成のキャッピング装置は存在していない。

本発明は、複数のキャップを複数のキャッピングヘッドに同時に供給し、複数の容器に同時にキャッピングを行うことを可能にするもので、複数の容器保持手段によって容器を保持して間欠回転する容器ホイールと、キャップを収容するポケットを少なくとも２個有するキャップホイールと、このキャップホイールを間欠回転させるキャップホイール駆動手段と、キャップホイールからキャップを受け取って容器に装着する少なくとも２個のキャッピングヘッドと、これらキャッピングヘッドを昇降させる昇降手段とを備え、キャップホイールに、キャッピングヘッドが昇降する際に干渉しない逃げ部を形成するとともに、キャップホイールが保持するキャップと容器ホイールが保持する容器とが同一軸線上に位置するように、キャップホイールと容器ホイールの一部をオーバーラップさせて配置し、複数のキャッピングヘッドがキャップホイールからそれぞれキャップを受け取った後、キャッピングヘッドが干渉しない位置にキャップホイールを回転させて、複数のキャップを同時に容器に装着することを特徴とするものである。

また、請求項２の発明は、前記請求項１に記載した発明において、キャップを一列で供給するシュートを設け、前記キャップホイールの複数のポケット間に、前記シュートの先端に位置しているキャップに当接するストッパを形成したことを特徴とするものである。

さらに、請求項３の発明は、前記請求項１または請求項２に記載した発明において、前記キャップホイールに、各ポケット内に収容されたキャップが抜け出すことを防止するグリッパ片を設けたことを特徴とするものである。

本発明のキャッピング装置は、容器を間欠的に搬送する容器ホイールと、少なくとも２個のキャップを受け取って、少なくとも２個のキャッピングヘッドに引き渡すキャップホイールとを、容器ホイールに保持された容器とキャップホイールに保持されたキャップとが同一軸線上に位置するように、一部オーバーラップするように配置し、さらに、キャップホイールにはキャッピングヘッドが干渉せずに下降できるような逃げ部を形成し、キャッピングヘッドは同位置で昇降することにより、キャップの保持、および容器へのキャッピングを行うようにしたので、容器を間欠的に回転搬送するとともに、キャップホイールを移動させてキャップを供給するタイプのキャッピング装置において、複数のキャップを同時にキャッピングヘッドに供給し、同時に容器に装着することを可能にするという効果がある。

図１はロータリー式の充填・キャッピング装置の全体の構成を簡略化して示す平面図である。（実施例１） 図２は前記充填・キャッピング装置のキャッピング装置にキャップを供給するキャップ供給装置を拡大して示す平面図である。 図３は前記キャップ供給装置の要部の縦断面図である。 図４は前記キャップ供給装置の縦断面図である。 図５は図４のＶ方向矢視図である。

複数の容器保持手段を有し、これら各容器保持手段にそれぞれ容器を保持させて、間欠的に回転搬送する容器ホイールと、キャップを収容するポケットが少なくとも２個形成され、これら各ポケット内にそれぞれキャップを収容して、キャップホイール駆動手段によって間欠的に回転されるキャップホイールと、昇降手段によって昇降されることにより、キャップホイールからキャップを受け取って、容器に装着する少なくとも２個のキャッピングヘッドを備えており、キャップホイールには、キャップを収容するポケットが形成されている部分の他に、キャッピングヘッドが干渉しないで昇降できるように上下に貫通している逃げ部を形成し、かつ、容器ホイールに保持されている容器の軸線とキャップホイールに保持されているキャップの軸線とが一致するように、容器ホイールとキャップホイールを一部オーバーラップさせて配置し、キャッピングヘッドが、キャップホイールのポケット内に収容された複数のキャップを受け取った後、間欠的に回転するキャップホイールを回転させ、キャッピングヘッドの下方に逃げ部が位置している間に、複数のキャッピングヘッドを下降させて複数の容器に同時に装着するようにしたので、キャップを供給する手段側を可動式にした間欠回転式のキャッピング装置において、複数のキャッピングヘッドに複数のキャップを同時に供給することを可能にするという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この実施例に係るキャッピング装置は、ロータリー式の充填・キャッピング装置に設けられているもので、ベース２上に直立して設置された中心軸（図示せず）に支持されて水平面内で回転する容器ホイール（スターホイール）４と、このスターホイール４を間欠的に回転させる駆動手段（図示せず）と、スターホイール４に容器６を供給する供給コンベヤ８と、スターホイール４から処理済みの容器６を排出する排出コンベヤ１０と、スターホイール４に保持されて搬送される容器６の搬送経路の外周側に配置されて、回転搬送される容器６の外面側を支持するガイド（円弧状の外周ガイド部材）１２とを備えている。さらに、このロータリー式充填・キャッピング装置は、スターホイール４によって間欠的に回転搬送される容器６に液体の充填を行うフィラ１４、およびフィラ１４において液体が充填された容器６の口部にキャップ１８を装着するキャッピング装置１６が設けられている。この実施例では、フィラ１４は、４本の充填ノズル１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄを備え、キャッピング装置１６は２本のキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂを備えている。

前記スターホイール４は、外周部に円周方向等間隔で複数の容器受け入れ用の凹部４ａが形成されている。各凹部４ａは半円弧状に切り欠かれた形状をしており、これら凹部４ａの前後に形成された半径方向外方へ突出している爪４ｂ、４ｃによってそれぞれ区画されている。これらの爪４ｂ、４ｃは、半径方向外方に大きく突出している長い爪４ｂと、小さく突出している短い爪４ｃとが交互に配置されている。長い爪４ｂは、凹部４ａ内に収容されている容器６の外周を囲む円（前記外周ガイド部材１２の内面側）よりもやや短く、短い爪４ｃは、凹部４ａ内に収容されている容器６の中心を結ぶ円周の付近まで延びている。従って、短い爪４ｃは、凹部４ａ内に収容されている容器６は確実に支持することができるが、完全に凹部４ａ内に入りきっていない容器６には、係合できない場合がある。また、長い爪４ｂは、容器６がある程度凹部４ａ内に入り込んでいれば、凹部４ａの奥まで完全に入りきっていない場合でも、後方から容器６に係合して搬送することができるようになっている。なお、スターホイール４に形成された凹部４ａの数は図示のものに限定されるものではなく、適宜設定することができるが、この発明では容器６を２個ずつ搬送して処理を行うので複数である。この容器ホイール（スターホイール４）に形成されている凹部４ａが、請求項１に記載した容器保持手段を構成している。

前記形状のスターホイール４を回転駆動する駆動手段は、スターホイール４を間欠的に回転および停止をさせるようになっており、１回の駆動により２ピッチ（凹部４ａの数２個分）ずつ回転させる。このスターホイール４には、容器６を供給する供給コンベヤ８と、前記フィラ１４による充填およびキャッピング装置１６によるキャッピング等の処理が終わった容器６を排出する排出コンベヤ１０が設置されている。これら両コンベヤ８、１０は、スターホイール４の回転中心の方向を向けて平行に配置されており、容器６を載せる搬送面８ａ、１０ａがスターホイール４よりも下方に位置している。従って、底面を供給コンベヤ８の搬送面８ａ上に載せて供給されてきた容器６は、上方の胴部をスターホイール４の凹部４ａに保持されて回転搬送される。スターホイール４の凹部４ａに保持されて搬送される容器６は、これら凹部４ａの下方に、前記供給コンベヤ８および排出コンベヤ１０の搬送面８ａ、１０ａとほぼ同じ高さに配置されている環状の底面支持プレート１１（後に説明する図４参照）上に載って回転移動する。

供給コンベヤ８は、容器６を一列で連続的に搬送し、スターホイール４の各凹部４ａに１個ずつ供給する。また、排出コンベヤ１０は、スターホイール４によって保持されて回転搬送される間に、後に説明する処理が行われた容器６を各凹部４ａから取り出して１列で搬送する。この排出コンベヤ１０の搬送面１０ａは、前記供給コンベヤ８の搬送面８ａと同じ高さに位置している。これら供給コンベヤ８と排出コンベヤ１０は、この実施例では常時駆動されている。なお、この実施例では、供給コンベヤ８と排出コンベヤ１０が、凹部４ａの１ピッチ分の間隔で隣接して配置されているが、必ずしも隣接して配置する必要はない。但し、供給コンベヤ８と排出コンベヤ１０は、奇数ピッチの間隔で配置することが必要である。

スターホイール４に形成されている凹部４ａは、容器６を保持する半円弧状の凹部の回転方向前方側に長い爪４ｂが位置するとともに、後方側に短い爪４ｃが位置する凹部（以下、この凹部を第１凹部４ａａと呼ぶ）と、回転方向前方側に短い爪４ｃが位置するとともに、後方側に長い爪４ｂが位置する凹部（以下、この凹部を第２凹部４ａｂと呼ぶ）とが交互に配置されている。このスターホイール４は前述のように、２ピッチずつ回転し、停止するようになっており、スターホイール４が停止した状態から回転する際に、供給コンベヤ８から容器６を供給される箇所に第１凹部４ａａが位置し、排出コンベヤ１０に容器６を排出する箇所に第２凹部４ａｂが位置するようになっている。

スターホイール４の外周側には、凹部４ａ（４ａａ、４ａｂ）内に収容されて回転搬送される容器６の、搬送方向の外周側を支持するガイド（円弧状の外周ガイド部材）１２が設けられている。この外周ガイド部材１２は、スターホイール４が供給コンベヤ８から容器６を受け取る位置Ａの下流側から、排出コンベヤ１０に容器６を引き渡す位置Ｂの上流側までの間に亘って配置されている。外周ガイド部材１２は、全体としては、スターホイール４のポケット４ａ内に収容されている容器６の外周側を囲む円弧上に位置しており、その上流端（入口部分）１２ａが、やや外方に開いた形状をしている。つまり、外側ガイド部材１２の上流端１２ａは、スターホイール４の回転中心からの距離が、最も遠くなっており、徐々に中心側に接近してスターホイール４との間隔が絞られ、最終的には、その他の部分と同じ円弧に連続する。

供給コンベヤ８および排出コンベヤ１０は、それぞれ容器６の直径（角形の容器の場合にはその幅）よりもやや広い間隔で配置された両側ガイド部材８ｂ、８ｃ、１０ｂ、１０ｃを備えている。供給コンベヤ８の両側ガイド部材８ｂ、８ｃのうち、スターホイール４の搬送方向後方側（図１の下方）に位置しているガイド部材８ｃは、スターホイール４の下方を内部側へ延びている。一方、スターホイール４の搬送方向前方側（図１の上方）に位置しているガイド部材８ｂは、供給コンベヤ８上の容器６を取り出す際に容器６に干渉しないように、他方８ｃよりも短くなっている。このスターホイール４の搬送方向前方側に位置するガイド部材８ｂの先端８ｂａは、前記外周ガイド部材１２の上流端１２ａとほぼ同じ位置で対向している。また、排出コンベヤ１０の両側ガイド部材１０ｂ、１０ｃのうち、スターホイール４の搬送方向後方側のガイド部材１０ｃは、先端１０ｃａが前記外側ガイド部材１２の下流端１２ｂとほぼ同じ位置で対向している。一方、スターホイール４の搬送方向前方側に位置するガイド部材１０ｂは、スターホイール４によって回転搬送されてきた容器４を受け止めてスムーズに排出コンベヤ１０に引き渡すために、スターホイール４側の先端部１０ｂａが排出コンベヤ１０の搬送面１０ａ上に向けて湾曲している（以下この部分を湾曲部１０ｂａと呼ぶ）。

スターホイール４による容器６の搬送経路上に、容器６内に液体を充填するフィラ１４と、充填後の容器６の口部にキャップ１８を装着するキャッピング装置１６が配置されている。この実施例では、フィラ１４が４本の充填ノズル１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄを備えており、間欠的に搬送される容器６に追従して回転移動しつつ充填を行う。４本の充填ノズル１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄのうち先頭（スターホイール４の回転方向前方側）の充填ノズル１４Ａは、スターホイール４の第１ポケット４ａａに対応し、第２番目の充填ノズル１４Ｂは第２ポケット４ａｂに対応している。さらに、第３番目の充填ノズル１４Ｃは第１ポケット４ａａに、第４番目の充填ノズル１４Ｄは第２ポケット４ａｂに対応している。また、キャッピング装置１６は固定位置に配置されており、２個のキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂのうち、スターホイール４の回転方向前方側のキャッピングヘッド１６Ａは、スターホイール４が停止したときの第１ポケット４ａａの上方位置に、また、スターホイール４の回転方向後方側のキャッピングヘッド１６Ｂは第２ポケット４ａｂの位置に対応している。

次に、キャッピング装置１６の構成について、前記図１およびキャッピング装置１６を示す図２ないし図５により説明する。前記キャッピング装置１６は、容器６を間欠的に回転搬送する容器ホイール（スターホイール４）と、このスターホイール４によって搬送されてきた容器６にキャッピングを行う２本のキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂと、これらキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂにキャップ１８を供給するキャップ供給装置２０を備えている。キャップ供給装置２０は、上方の図示しないキャップソータによって上下の位置を整列されたキャップ１８を一列で供給するキャップシュート２２と、このキャップシュート２２から送り出されたキャップ１８を受け取ってキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂに供給するキャップホイール２４と、このキャップホイール２４を、後に説明するタイミングで間欠的に回転させるキャップホイール駆動手段（キャップホイール回転用サーボモータ２６）を備えている。

シュート２２から送り出されたキャップ１８を保持して回転搬送し、前記キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂに供給するキャップホイール２４は、容器６を２本ずつ間欠的に回転搬送する前記スターホイール４に隣接して配置されている。この実施例では、キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂが定位置で昇降して、キャップ１８を保持した後、容器６に装着するようになっており、キャップホイール２４が回転搬送してキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂに供給する２個のキャップ１８と、停止中にキャップ１８が装着される２本の容器６のそれぞれの軸線が、２個のキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの軸線Ｏ１、Ｏ２に一致するように、キャップホイール２４とスターホイール４の一部が上下にオーバーラップして配置されている。

キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂは、前述のように一部がオーバーラップして配置されているスターホイール４とキャップホイール２４の両者に干渉しない位置に直立して設置された支柱２８に取り付けられている（図４および図５参照）。この支柱２８の上部に、直立した保持筒体３０が固定され、その内部にボールねじ３２が回転自在に支持されている。このボールねじ３２にナット３４が螺合しており、ボールねじ３２の往復回転によってナット３４が昇降する。また、ナット３４は、保持筒体３０の鉛直方向の溝を通して外部側にキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの取付ブロック３６が固定されており、この溝がボールねじ３２の回転に伴うナット３４の昇降を案内するとともに回転を規制している。ボールねじ３２は、保持筒体３０の上端に固定したキャッピングヘッド昇降用サーボモータ３８によって回転される。この昇降用サーボモータ３８が、請求項１に記載したキャッピングヘッドの昇降手段を構成している。なお、図１および図２では、キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂを支持する支柱２８およびキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの昇降手段３８の図示は省略してある。

キャッピングヘッド取付ブロック３６に、２本のキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂが鉛直方向を向けて取り付けられている。これら各キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂのスピンドル１６Ａａ、１６Ｂａは、それぞれ、取付ブロック３６の上端に固定された回転用サーボモータ４０、４２に連結されて回転される。各キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの下端には、キャップ１８を保持するチャック１６Ａｂ、１６Ｂｂが設けられており、このチャック１６Ａｂ、１６Ｂｂに保持したキャップ１８を、前記回転用サーボモータ４０、４２によって回転させるとともに、昇降用サーボモータ３８によって下降させることにより、容器６に装着する。

前記キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂを昇降可能に支持している支柱２８に、水平な取付プレート４４が固定されており、この取付プレート４４にキャップホイール（全体として符号２４で示す）が回転可能に支持されている。取付プレート４４には上下に貫通する孔４４ａが形成され（図４の要部を拡大して示す図３参照）、この貫通孔４４ａの下面側に円筒部材４６が固定されており、その内面に装着したボールベアリング４８、５０によって、キャップホイール２４の中心の回転軸５２が回転自在に支持されている。この回転軸５２は上端に連結された前記サーボモータ（キャップホイール回転用サーボモータ２６）によって回転駆動されるようになっており、後に説明するタイミングで間欠的に回転する。

キャップホイール２４の回転軸５２の下端に、上下２枚のプレート５４Ａ、５４Ｂからなる底部支持プレート５４が水平に固定されている。この底部支持プレート５４の先端部（キャップホイール２４の半径方向外方側の端部）寄りの上面に、図２に示すように、２個のキャップ１８をそれぞれ保持する２箇所のポケット（第１ポケット５６ａ、第２ポケット５６ｂ）が形成されたキャップ保持プレート５６が固定されている。このキャップ保持プレート５６は、２箇所のポケット５６ａ、５６ｂ内にそれぞれ保持されたキャップ１８の中心が移動する円（ピッチ円Ｃ１）が、前記スターホイール４の凹部４ａ、４ｂに保持された容器６の中心が移動する円（ピッチ円Ｃ２）と一部がオーバーラップしており、その交差する位置に、前記２本のキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの軸心Ｏ１、Ｏ２が位置している。従って、これら２本のキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの軸心Ｏ１、Ｏ２の下方に、容器ホイール４によって間欠的に搬送されて停止する２本の容器６の軸線が、そして上方に、キャップホイール２４によって間欠的に搬送されて停止する２個のキャップ１８の軸線が上下に一致して停止するようになっている。

キャップ保持プレート５６は、全体としてほぼ台形状をしており、その台形の底面側をキャップホイール２４の半径方向外方側へ向けている。このキャップ保持プレート５６には、キャップホイール２４の半径方向外方側に２箇所のポケット５６ａ、５６ｂが形成されており、これら各ポケット５６ａ、５６ｂ内にそれぞれキャップ１８を保持して回転搬送する。これら２箇所のポケット５６ａ、５６ｂの間の部分５６ｃは、各ポケット５６ａ、５６ｂに収容されているキャップ１８の外周側が移動する経路とほぼ一致している。この２箇所のポケット５６ａ、５６ｂの間の部分５６ｃが、後に説明するように、シュート２２の先端に位置しているキャップ１８が落下することを防止するストッパとしての機能を果たす。

このキャップ保持プレート５６が固定されている底部支持プレート５４は、その外周部が、キャップ保持プレート５６の外周部よりも半径方向外方側に延びており、キャップ保持プレート５６の各ポケット５６ａ、５６ｂ内に保持されているキャップ１８の底面を支持するようになっている。なお、この実施例では、キャップホイール２４に保持されて回転搬送されるキャップ１８は、底部側に撹拌用の棒１８ａが取り付けられているので、底面支持プレート５４の外周部には、この棒１８ａを受け入れるための切り欠き５４ａ、５４ｂが形成されている。この実施例では、底部支持プレート５４およびキャップ保持プレート５６が、２個のキャップ１８を保持して搬送するようになっており、２箇所のポケット５６ａ、５６ｂと、２箇所の切り欠き５４ａ、５４ｂを設けることができる円周方向の幅を有している。そして、それ以外の部分は、前記キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂが昇降する際に干渉することがないように何も無い状態になっている。この部分が、請求項１に記載したキャップホイールを上下に貫通する逃げ部を構成している（この逃げ部を図２中に符号２４Ｘで示す）。

前記キャップ保持プレート５６に設けられた２箇所のポケット５６ａ、５６ｂの、円周方向の中央の位置と、キャップホイール２４の中心に配置された回転軸５２とを結ぶ半径方向の線上の、底部支持プレート５４上に、垂直な支点ピン５８が固定されている（図２および図３参照）。この支点ピン５８に、上下２枚の回動レバー（第１回動レバー６０、第２回動レバー６２）が、それぞれボールベアリングを介して回転可能に支持されている。これら両回動レバー６０、６２は、図２に示すように交差して配置されており、その支点ピン５８に支持された位置よりも中心の回転軸５２寄りに、スプリング６４が取り付けられて、両回動レバー６０、６２の内部側（キャップホイール２４の半径方向内方側）の端部を互いに引きつけている。従って、これら回動レバー６０、６２の外方側の端部が互いに接近する方向に付勢されている。これら回動レバー６０、６２の閉鎖方向（接近する方向）の位置は、それぞれ位置決めストッパ６１、６３によって規制される。両回動レバー６０、６２の内部側の端部には、それぞれカムフォロア６６、６８が取り付けられており、前記円筒部材４６の外周に固定した２枚のカム７０、７２の外周カム面に、前記スプリング６４の付勢力によってそれぞれ弾接している。キャップホイール２４が回転すると、これらカム７０、７２の形状に応じて、各カムフォロア６６、６８が半径方向に移動し、その移動に伴って、両回動レバー６０、６２の先端部６０ａ、６２ｂがキャップホイール２４の円周方向に揺動する。

両回動レバー６０、６２は、それぞれ逆方向のく字状に折り曲げられており、さらに、それぞれの両先端部６０ａ、６２ａは、互いに向かい合う方向にほぼ直角に折り曲げられている。これら両先端部６０ａ、６２ａが、前記キャップ保持プレート５６の２箇所のポケット５６ａ、５６ｂの回転方向前方側と回転方向後方側に位置している（正確には、第１ポケット５６ａの回転方向前方側に第２回動レバーの先端部６２ａが、第２ポケット５６ｂの回転方向後方側に第１回動レバー６０の先端部６０ａが位置している）。カム７０、７２の形状に応じて両回動レバー６０、６２は、ポケット５６ａ、５６ｂの外周側の位置と、このポケット５６ａ、５６ｂから円周方向の前方側または後方側に外れた位置に揺動する。この実施例では、各回動レバー６０、６２の先端部６０ａ、６２ａがポケット５６ａ、５６ｂの外周側に揺動した時には、ポケット５６ａ、５６ｂ内に収容されたキャップ１８がポケット５６ａ、５６ｂから抜け出すことを阻止し、逆方向に揺動した時には、ポケット５６ａ、５６ｂ内へのキャップ１８の出入りを許容するようになっている。なお、両回動レバー６０、６２の先端部６０ａ、６２ａが請求項３のグリッパ片を構成している。

キャップシュート２２は、キャップホイール２４の中心に向けて半径方向に配置されており、上流部２２Ａが下方へ向けて傾斜し、出口側の下流部２２Ｂがほぼ水平になっている（図３参照）。このキャップシュート２２は、キャップ１８の底面を支持する底部２２ａと両側面２２ｂおよび天面２２ｃからなっている。この実施例では、キャップ１８が攪拌用の棒１８ａを有しているので、この棒１８ａが通過できるように、底部２２ａには長溝が形成されている。

キャップシュート２２の出口側端部の上方に、キャップ天面ガイド７４が設けられている。このキャップ天面ガイド７４は、キャップシュート２２の出口側に取り付けられ、キャップ保持プレート５６のポケット６４ａ、６４ｂに保持されたキャップ１８の搬送経路に沿って、その上方を覆うように配置されている。このキャップ天面ガイド７４は、キャップシュート２２の天面２２ｃに取り付けられており、キャップホイール２４のポケット５６ａ、５６ｂに保持されているキャップ１８がポケット５６ａ、５６ｂから上方へ抜け出すことを防止するもので、その下方側を前記両回動レバー６０、６２およびキャップ支持プレート５６が通過できるようになっている。

キャップ１８を送り出すシュート２２の側部（図２の下側側部）には、シュート２２の出口まで送られてきたキャップ１８に斜め後方からエアを吹き付けて、前記キャップ保持プレート５６の各ポケット５６ａ、５６ｂ内に押し込むためのエア噴射手段７６が設けられている。このエア噴射手段７６は、ノズル７６ａの先端の噴射口をシュート２２の出口に位置しているキャップ１８の斜め後方側に向けている。このエア噴射手段７６は、キャッピング装置１６の運転中は常時エアを噴射している。また、シュート２２を挟んでエア噴射手段７６の逆側（図２の上側）には、シュート２２の出口まで送られてきたキャップ１８に係合して停止させるストッパ７８が設けられている。この実施例のストッパ７８は、エアシリンダ８０のピストンロッドに取り付けられており、キャップホイール２４がキャップ１８を保持して回転し、キャップ保持プレート５６がシュート２２の前面側から外れている間は、このキャップストッパ７８を前進させてシュート２２の出口に位置しているキャップ１８が抜け出すことを阻止する。

キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの下方には、キャッピングを行う際に、スターホイール４の凹部ａに保持されている容器６を把持するためのグリッパ８２が設けられている（図４参照）。このキャッピング装置側のグリッパ８２は、前記キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂが取り付けられている支柱２８にプレート８６を介して固定された水平なエアシリンダ８４によって、スターホイール４の凹部４ａ側に進退動できるようになっており、スターホイール４が回転して容器６を搬送しているときには容器６に干渉しないようにグリッパ８２が後退され、キャッピングを行うために容器６が停止したときには、エアシリンダ８４の作動によって前進して容器６をグリップする。

以上の構成に係るキャッピング装置を備えたロータリー式充填・キャッピング装置の作動について説明する。この装置で液体が充填される容器６は、供給コンベヤ８によって一列の状態で、図１の矢印方向に連続的に搬送されて容器ホイール（スターホイール）４の凹部４ａ内に収容される。スターホイール４が停止したときには、搬送方向の前方側に長い爪４ｂが、そして後方側に短い爪４ｃが設けられている第１凹部４ａａが、前記供給コンベヤ８に対応する位置にあり、供給コンベヤ８の先頭の容器６がこの第１凹部４ａａ内に収容されるとともに、後続の容器６が順次前方の容器６に接触した状態で停止する。

停止しているスターホイール４の第１凹部４ａａに容器６が収容された後、駆動手段（図示せず）によってスターホイール４が回転される。第１凹部４ａａが供給コンベヤ８上から移動するのに伴って、第１凹部４ａａの搬送方向後方側に位置している短い爪４ｃが容器６に係合して搬送する。第１凹部４ａａ内に収容された容器６は、スターホイール４の停止中に供給されるので、第１凹部４ａａの最も内部まで入り込んでおり、短い爪４ｃでも容器６に確実に係合して搬送することができる。

スターホイール４の回転に伴って、第１凹部４ａａが供給コンベヤ８の位置から外れるとともに、第２凹部４ａｂが供給コンベヤ８の搬送面８ａと重なり合う位置まで移動してくる。この時点で供給コンベヤ８によって搬送されてくる容器６は、第２凹部４ａｂの内部まで充分に入り込むことができない。この状態のように凹部４ａ内に充分に容器６が入り込んでいないと、凹部４ａの後方側の爪が短い場合（短い爪４ｃの場合）には、爪４ｃが容器６に係合せず、容器６をスターホイール４の外方側へ押し出してしまうおそれがあるが、この実施例では、容器６が凹部４ａ内に完全に奥まで入りきらないおそれがある第２凹部４ａｂは、後方側に長い爪４ｂが設けられているので、確実に容器６に係合して回転搬送することができる。しかも、容器６が第２凹部４ａｂの内部に完全に収容されず、外方側に飛び出している場合でも、外側ガイド部材１２の上流端１２ａが、スターホイール４の外方側へ離れているので、容器６が外側ガイド部材１２の内側に入ることができる。一旦外側ガイド部材１２の内側に入った容器６は、この外側ガイド部材１２に案内されて次第にスターホイール４の半径方向内方側へ誘導されて、第２凹部４ａｂ内に完全に収容される。

スターホイール４は２ピッチ（凹部２個分）回転した後再び停止する。このときも、第１凹部４ａａが供給コンベヤ８の搬送面８ａの上方に位置し、第２凹部４ａｂは排出コンベヤ１０の搬送面１０ａの上方に位置している。その後、スターホイール４が回転して、前述の動作と同様に第１凹部４ａａと第２凹部４ａｂにそれぞれ容器６を収容して回転搬送する。このようにスターホイール４が２ピッチずつの回転と停止を繰り返して容器６を搬送する。

スターホイール４の間欠的な回転によって容器６が回転搬送され、フィラ１４が設けられている位置に到達すると、充填ノズル１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄによってこれらの容器６内に液体が充填される。充填ノズル１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと凹部４ａとは対応関係にあり、第１番目の充填ノズル１４Ａと第３番目の充填ノズル１４Ｃが第１凹部４ａａに、第２番目の充填ノズル１４Ｂと第４番目の充填ノズル１４Ｄが第２凹部４ａｂに対応する。凹部４ａ内に保持された容器６が充填ノズル１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの下方に停止すると充填を開始し、その後、スターホイール４が回転すると、容器６の移動に追従して充填ノズル１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄも回転移動しつつ充填を行う。

充填が終了した容器６は、さらに間欠的に搬送され、キャッピング装置１６が設けられている位置に到達して、停止している間にキャッピングが行われる。キャッピング装置１６の二つのキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂは位置が固定されており、容器６の搬送方向前方側のキャッピングヘッド１６Ａの下方に第１凹部４ａａに保持された容器６が停止し、容器６の搬送方向後方側のキャッピングヘッド１６Ｂの下方に第２凹部４ａｂに保持された容器６が停止してキャッピングが行われる。このように容器を２本ずつ間欠的に搬送してキャッピング、あるいは充填を行うので、充分な停止時間を確保することが可能である。

キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂによって容器６に装着されるキャップ１８は、シュート２２から送り出され、キャップホイール２４の２箇所のポケット５６ａ、５６ｂに収容され、キャップホイール２４が回転することによって、キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの位置まで搬送されて、このキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂに保持される。キャップホイール２４は間欠的に回転するようになっており、キャップ保持プレート５６に形成されている２個のポケット５６ａ、５６ｂのうち、まず、回転方向前方側の第１ポケット５６ａをシュート２２の出口側に位置させた状態で停止する（図２に示す状態）。キャップホイール２４がシュート２２の前方まで移動してくる間は、エアシリンダ８０の作動によってストッパ７８がシュート２２内に突出して、シュート２２の先端のキャップ１８を停止させており、第１ポケット５６ａがシュート２２の前方に停止すると、ストッパ７８が後退されるとともに、常時エアを噴射しているエア噴射手段７６のノズル７６ａからエアが吹き付けられ、先頭のキャップ１８は、エアによって斜め後方から押されて、第１ポケット５６ａ内に嵌入する。

回転方向前方側の第１ポケット５６ａにキャップ１８が収容されると、このキャップホイール２４がキャップホイール回転用サーボモータ２６によって回転される。キャップホイール２４が回転を開始すると、この第１ポケット５６ａ側の第２回動レバー６２が、カム７２の形状に応じてストッパ６３に当接するまで回動し、先端部（グリッパ片）６２ａがこの第１ポケット５６ａの外周側に移動して、第１ポケット５６ａ内に嵌合しているキャップ１８の抜けだしを阻止する。キャップホイール２４はさらに回転を続けて、搬送方向後方側の第２ポケット５６ｂをシュート２２の出口側に位置させた状態で停止する。シュート２２の前方側に、前記回転方向前方側の第１ポケット５６ａから他方の第２ポケット５６ｂが位置するまで回転させる間、キャップシュート２２の先端に位置しているキャップ１８は、キャップ保持プレート５６の外周側の面（ストッパ５６ｃ）によって押さえられているので、ストッパ７８を作動させてキャップ１８を押さえておく必要はなくストッパ７８の作動回数を減らすことができる。その後、回転方向後方側の第２ポケット５６ｂ内にも同様にしてキャップ１８が嵌入して保持される。

シュート２２によって送られてきたキャップ１８が、２箇所のポケット５６ａ、５６ｂに収容されると、再びキャップホイール２４が回転する。この回転が開始すると、カム７０によって第２ポケット５６ｂ側の回動レバー６０がストッパ６１に当接するまで回動して、その先端部６０ａをポケット５６ｂの外方側に位置させる。このように回動レバー６０が回動することによりポケット５６ｂ内に収容されたキャップ１８が、キャップホイール２４の回転搬送中に抜け出すことを防止する。また、前記第１ポケット５６ａおよび第２ポケット５６ｂ内に収容されているキャップ１８が、シュート２２の前方から移動を開始した時点では、キャップ天面ガイド７４によってキャップ１８の上面が押さえられて、ポケット５６ａ、５６ｂから抜け出すことなく安定して搬送される。

キャップホイール２４はそのまま回転を続けて、２箇所のポケット５６ａ、５６ｂがそれぞれ両キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの真下に位置するまで移動して停止する。キャップホイール２４の回転が停止すると、キャッピングヘッド昇降用サーボモータ３８によって両キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂが下降し、前記キャップ保持プレート５６のポケット５６ａ、５６ｂに保持されているキャップ１８をそれぞれ保持する。その後、両キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂが上昇した後、キャップホイール２４が回転する。キャップホイール２４がキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの下方から移動すると、再び、キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂが下降して、チャック１６Ａｂ、１６Ｂｂが保持しているキャップ１８を、スターホイール４の凹部４ａａ、４ａｂに保持されて下方に停止している容器６に装着する。なお、キャッピングが行われる容器６が停止すると、キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの下方に配置されているグリッパ８２が、エアシリンダ８４によってスターホイール４側に前進されて、容器６をグリップしており、容器６を確実に保持してキャッピングを行うことができる。

キャップホイール２４の各ポケット５６ａ、５６ｂに保持されているキャップ１８と、スターホイール４の凹部４ａａ、４ａｂに保持されている容器６は、その軸線Ｏ１、Ｏ２が一致するように、スターホイール４とキャップホイール２４とがオーバーラップして配置されており、キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂがキャップ１８を保持したその位置で下降すると、キャップ１８をそのまま容器６に装着することができる。また、キャップホイール２４は、前記底部支持プレート５４、キャップ保持プレート５６および両回動レバー６０、６２等が設けられている部分以外（逃げ部２４Ｘ）は、何も無い状態になっており、キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂはキャップホイール２４に干渉することなく、スターホイール４に保持されている容器６まで下降することができる。

キャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂにキャップ１８を引き渡した後回転したキャップホイール２４は、キャップ保持プレート５６の第１のポケット５６ａをシュート２２の前方に位置させた状態で停止し、前記と同様に２箇所のポケット５６ａ、５６ｂが順次次のキャップ１８の供給を受ける。一方、キャッピングが終了してキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂが上昇すると、下方のスターホイール４は、２ピッチ分回転して、次の２本の容器６をキャッピングヘッド１６Ａ、１６Ｂの下方の位置に停止させる。

充填およびキャッピングが行われた容器６は、２本ずつ間欠的に搬送され、第１凹部４ａａに保持されている容器６が排出コンベヤ１０の位置に到達する。この容器６は、スターホイール４の回転中に、排出コンベヤ１０のスターホイール４の搬送方向前方側に位置しているガイド部材１０ｂの湾曲部１０ｂａに係合するとともに、排出コンベヤ１０の走行によってスターホイール４の凹部４ａａから取り出されて排出される。このように第１凹部４ａａに収容されている容器６は、スターホイール４の回転中に排出コンベヤ１０に取り出されるが、この第１凹部４ａａは後方側の爪が短い爪４ｃなので、排出容器６に干渉することが無く、スムーズに容器６が排出される。続いて第２凹部４ａｂの容器６が排出コンベヤ１０の位置に到達すると、スターホイール４が停止する。第２凹部４ａｂは後方側の爪が長い爪４ｂなので、スターホイール４が回転していると、前記ガイド部材１０ｂと長い爪４ｂとに干渉してしまうが、スターホイール４が停止しているので、スムーズに排出することができる。

４ 容器ホイール（スターホイール）
４ａ 容器保持手段（凹部）
６ 容器
１６Ａ キャッピングヘッド
１６Ｂ キャッピングヘッド
１８ キャップ
２２ シュート
２４ キャップホイール
２４Ｘ キャップホイールの逃げ部
２６ キャップホイール駆動手段（サーボモータ）
３２ キャッピングヘッド昇降手段（ボールねじ）
３４ キャッピングヘッド昇降手段（ナット）
３８ キャッピングヘッド昇降手段（サーボモータ）
５６ａ ポケット
５６ｂ ポケット
５６ｃ ポケット間のストッパ
６０ａ グリッパ片（回動レバーの先端部）
６２ａ グリッパ片（回動レバーの先端部）

Claims (3)

1. 複数の容器保持手段によって容器を保持して間欠回転する容器ホイールと、キャップを収容するポケットを少なくとも２個有するキャップホイールと、このキャップホイールを間欠回転させるキャップホイール駆動手段と、キャップホイールからキャップを受け取って容器に装着する少なくとも２個のキャッピングヘッドと、これらキャッピングヘッドを昇降させる昇降手段とを備え、
   キャップホイールに、キャッピングヘッドが昇降する際に干渉しない逃げ部を形成するとともに、キャップホイールが保持するキャップと容器ホイールが保持する容器とが同一軸線上に位置するように、キャップホイールと容器ホイールの一部をオーバーラップさせて配置し、
   複数のキャッピングヘッドがキャップホイールからそれぞれキャップを受け取った後、キャッピングヘッドが干渉しない位置にキャップホイールを回転させて、複数のキャップを同時に容器に装着することを特徴とするキャッピング装置。
2. キャップを一列で供給するシュートを設け、前記キャップホイールの複数のポケット間に、前記シュートの先端に位置しているキャップに当接するストッパを形成したことを特徴とする請求項１に記載のキャッピング装置。
3. 前記キャップホイールに、各ポケット内に収容されたキャップが抜け出すことを防止するグリッパ片を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャッピング装置。

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